स्ट्रिंग सिद्धांत

स्ट्रिंग सिद्धान्त ( स्ट्रिङ्ग सिद्धान्त ) कण भौतिकी का एक सक्रीय शोध क्षेत्र है जो प्रमात्रा यान्त्रिकी और सामान्य सापेक्षता में सामजस्य स्थपित करने का प्रयास करता है। इसे सर्वतत्व सिद्धांत का प्रतियोगी सिद्धान्त भी कहा जाता है, एक आत्मनिर्भर गणितीय प्रतिमान जो द्रव्य के रूप व सभी मूलभूत अन्योन्य क्रियाओं को समझाने में सक्षम है। स्ट्रिंग सिद्धान्त के अनुसार परमाणु में स्थित मूलभूत कण (इलेक्ट्रॉन, क्वार्क आदि) बिन्दु कण नहीं हैं अर्थात इनकी विमा शून्य नहीं है बल्कि एक विमिय दोलक रेखाएं हैं (स्ट्रिंग अथवा रजु)। पंकज मण्डोठिया के अनुसार स्ट्रिंग सिद्धान्त की सरल परिभाषा स्ट्रिंग द्रव्य और ऊर्जा के बीच की कड़ी है जो बिंग बैंग के बनने का कारण रही है यह ऊर्जा का बन्ध स्वरूप है और फोटोन और बोसॉन की जाति से संबंधित कण की भी सबसे सूक्ष्म इकाई है पर फोटोन्स से इस लिये भिन्न है क्योंकि फोटोन्स द्रव के विनाश से निकली ऊर्जा का अंग है जब कि स्ट्रिंग बन्ध ऊर्जा के सिद्धान्त पर आधारित है इस लिये यह बोसॉन से अधिक मेलखाती है यह पदार्थ के बनने का सबसे पहला चरण है जिसे हम बिग बैंग के बनने का भी कारण मानते हैं वैज्ञनिकों के विभन्न मतों के अनुसार बिग बैंग विस्फोट के बाद समय अस्तित्व में आया इस घटना को 13.4 अरब साल पहले हुआ माना जाता है और बिग बैंग को ही पदार्थ क्षेत्र समय के अस्तित्व का कारण भी माना जाता है जिस में क्वाण्टम क्षेत्र सिद्धान्त और गेज सिमिट्री के नियमों का पूर्वानुमान नही मिलता इस लिये इस के परे भी विचार करने पर हमने बिंग बैंग से भी और छोटी कोटि स्ट्रिंग सिद्धान्त पर शोध किया और 4 वर्ष की अपनी लम्बी खोज से हम आखिर में क्वाण्टम भौतिकी और सापेक्ष भौतिकी को स्ट्रिंग सिद्धान्त के मानकों पर सन्तुलित करने में कामयाब रहे। यह हमारा प्रयोग सैद्धान्तिक रूप से सही है पर प्रयोग करने के लिये LHC का रिंग मॉडल इस के लिये पर्याप्त नहीं है , क्योंकि LHC की छोटी रिंग SPS सुपर प्रोटोन सिंक्ट्रोआन में जब प्रोटोन्स के दो अलग अलग बीन प्रकाश की गति से क्लॉक वाइस घुमाये गये तब इस    
इन की अधिक गति के कारण प्रोटॉन ने तीन की श्रखला में जोड़ा बना लिया जिस कारण यह हीलियम का isotopes बन गये थे, मैंने तब इस खामी का पता लगाया था जिस में मेरे अनुसार SPS छोटी रिंग थी जिस में टर्निंग प्वाइण्ट पर प्रकाश की गति पर चलने पर टर्निंग प्वाइण्ट पर प्रोटोन अधिक गति की वजह से एक दूसरे के इतने पास आगये कि इन के बीच दाब दूरी 10.-13कोटि या डिग्री से भी कम रह गई इसी कारण प्रोटोन जो कि एक दूसरे के सजातीय कण है फिर भी यह तीन तीन जोड़ों के रूप में जुड़ कर हीलियम का isotopes में परिवर्तित हो गये हीलियम का परमाणु क्रमांक 4 होता है जिस में 4 प्रोटोन और 4 न्यूट्रॉन होते हैं जब कि isotope में न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है प्रोटोन्स होने अनिवार्य होते हैं और इस घटना में ऐसा ही हुआ SPS में प्रोटोन तीन के अनुपात में जुड़ गये जिस से वँहा हीलियम का isotope बना पर वहाँ न्यूट्रॉन के बनने का विकल्प नही था इस लिये पूर्णरूप से हीलियम एलिमेण्ट के रूप में ना बनकर isotope के रूप में बना यही कारण है LHC को इस प्रयोग के योग्य नही माना जा सकता है यही कारण है कि यह रिसर्च CERN से साझा नही की है।

अवलोकन 
स्ट्रिंग सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रॉन तथा क्वार्क की विमा शून्य नहीं है बल्कि एक-विमिय स्ट्रिंगो से बने हुये हैं। इन स्ट्रिंगो के दोलन हमें, प्रेक्षित कणों के फ्लेवर, आवेश, द्रव्यमान तथा स्पिन प्रदान करते हैं।

परिक्षण क्षमता और प्रायोगिक भविष्यवाणी 

स्ट्रिंग सिद्धांत के परिक्षण के प्रयासों को विभिन्न कठिनाइयाँ मुश्किले पैदा करती हैं। जिनमें सबसे महत्वपूर्ण है प्लांक लम्बाई की अत्यंत लघु परास होना जो कि स्ट्रिंग लम्बाई (स्ट्रिंग की स्वभाविक परास जहाँ स्ट्रिंगें, कणों के साथ अभेद्य न हों।) की कोटि के समान अपेक्षित है। अन्य कठिनाई स्ट्रिंग सिद्धांत में विशाल मात्रा में मितस्थायी शून्य हैं जो निम्न ऊर्जा पर प्रेक्षण में सम्भव लगभग सभी घटनाओं को समझाने के लिये उपयुक्त होते हुए पर्याप्त भिन्न हैं।

आलोचनाएँ 
स्ट्रिंग सिध्दांत के कुछ आलोचकों का मानना है कि यह सब कुछ का सिद्धांत की असफलता है।. कुछ आम आलोचनाएँ इस प्रकार हैं:
 क्वांटम गुरुत्वाकर्षण को खोजने के लिए बहुत उच्च ऊर्जा की आवश्यकता।
 हलों की बड़ी संख्या के कारण भविष्यवाणी की विशिष्टता का अभाव।
 पृष्ठभूमि की स्वतंत्रता का अभाव।

ये भी देखें 
 सर्वतत्व सिद्धांत

सन्दर्भ

आगे का पाठन

लोकप्रिय पुस्तकें और लेख 
 
  – लियोनार्ड सुसस्किंद का एक साक्षात्कार, ऐसे सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी हैं जिन्होंने स्ट्रिंग सिद्धान्त एक विमीय वस्तुओं (स्ट्रिंगों) पर आधारित है को प्रतिपादित किया और आजकल महाब्रह्माण्ड के विचार को विकसित कर रहे हैं।
 
 
 
 
 
 
 
 क्लेबनोव, इगोर और माल्दाकेना, जूँ (जनवरी २००९). सोल्विंग क्वांटम फील्ड थ्योरीज वाया कर्वड स्पेसटाइम्स. आज का भौतिक विज्ञान.
 
 
 
 टौबेस, गैरे (नवम्बर १९८६). "एवरीथिंग'स नाउ टाईड टू स्ट्रिंग्स" डिस्कवर मैगज़ीन भाग ७, #११. (Popular article, probably the first ever written, on the प्रथम अतिस्त्रिंग महत्वपूर्ण परिवर्तन.)
 
  – मूल सैद्धांतिक आधार पर एक सरल गैर तकनीकी अनुच्छेद (एन इजी नॉनटेक्निकल आर्टिकल ओन द वेरी बेसिक्स ऑफ़ द थ्योरी)।

स्ट्रिंग सिद्धान्त की दो आलोचनात्मक गैर-तकनीकी पुस्तकें:

पाठ्य पुस्तकें 
 Becker, Katrin, Becker, Melanie, and John H. Schwarz (2007) String Theory and M-Theory: A Modern Introduction . Cambridge University Press. ISBN 0-521-86069-5
 Binétruy, Pierre (2007) Supersymmetry: Theory, Experiment, and Cosmology. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850954-7.
 Dine, Michael (2007) Supersymmetry and String Theory: Beyond the Standard Model. Cambridge University Press. ISBN 0-521-85841-0.
 
 Gasperini, Maurizio (2007) Elements of String Cosmology. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86875-4.
 Michael Green, John H. Schwarz and Edward Witten (1987) Superstring theory. Cambridge University Press. The original textbook.
Vol. 1: Introduction. ISBN 0-521-35752-7.
 Vol. 2: Loop amplitudes, anomalies and phenomenology. ISBN 0-521-35753-5.
 Kiritsis, Elias (2007) String Theory in a Nutshell. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12230-4.
 
Vol. 1: An introduction to the bosonic string. ISBN 0-521-63303-6.
 Vol. 2: Superstring theory and beyond. ISBN 0-521-63304-4.
 Szabo, Richard J. (Reprinted 2007) An Introduction to String Theory and D-brane Dynamics. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-427-7.
 Zwiebach, Barton (2004) A First Course in String Theory. Cambridge University Press. ISBN 0-521-83143-1. Contact author for errata.

Technical and critical:

ऑनलाइन सामग्री 
  – This is a one semester course on bosonic string theory aimed at beginning graduate students. The lectures assume a working knowledge of quantum field theory and general relativity.
  – Four lectures, presented at the NATO Advanced Study Institute on Techniques and Concepts of High Energy Physics, St. Croix, Virgin Islands, in June 2000, and addressed to an audience of graduate students in experimental high energy physics, survey basic concepts in string theory.
  – Slides and audio from an Ed Witten lecture where he introduces string theory and discusses its challenges.
  – Invited Lecture at COSLAB 2004, held at Ambleside, Cumbria, United Kingdom, from 10 to 17 सितंबर 2004.
  – A guide to the string theory literature.
  – A comprehensive compilation of materials concerning string theory. Created by an international team of students.
  – A criticism of string theory.
 
  – A criticism of string theory.
 
 A website dedicated to creative writing inspired by string theory.
 An Italian Website with various papers in English language concerning the mathematical connections between String Theory and Number Theory.
  
 
  — An up-to-date and thorough review of string theory in a popular way.
 Woit, Peter. Not Even Wrong: The Failure of String Theory & the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics, 2006. ISBN 0-224-07605-1 (Jonathan Cape), ISBN 0-465-09275-6 (Basic Books)

बाहरी कड़ियाँ 

 स्ट्रींग सिद्धांत : सैद्धांतिक भौतिकी और न्युटन
 स्ट्रिंग सिद्धांत क्यों? – स्ट्रिंग सिद्धांत का एक परिचय
 स्ट्रिंग सिद्धांत की स्थापना पर संवाद, गणित के पृष्ठ
 परम स्ट्रिंग (Superstrings!) स्ट्रिंग सिद्धांत का मुखपृष्ठ – ऑनलाइन शिक्षण
 CI.physics. STRINGS newsgroup – स्ट्रिंग सिद्धांत (क्वांटम गुरुत्व व बलों के एकीकरण पर आधारित एक सिद्धांत) और उच्च ऊर्जा भौतिकी से सम्बंधित विषयों पर विवेचना करने के लिए एक नियंत्रित नव समूह।
 नॉट इवन राँग (गलत भी नहीं है) – स्ट्रिंग सिद्धांत की समीक्षा का एक चिट्ठा।
 सुपरस्ट्रिंग थ्योरी (परम स्ट्रिंग सिद्धांत) पेरिमीटर इंस्टिट्यूट फॉर थ्योरेटिकल फिजिक्स
 स्ट्रिंग सिद्धांत की आधिकारिक वेबसाइट
 मनोहर ब्रह्माण्ड – नोवा द्वारा ब्रायन ग्रीन के साथ एक तीन-चार घण्टे की लघु श्रृंखला (पीबीएस (सार्वजनिक प्रसारण सेवा) द्वारा मूल प्रसारण दिनांक: शायं ०८:०० बजे से शायं १०:०० बजे, २८ अक्टूबर और शायं ०८:००-०९:०० बजे, ४ नवम्बर २००३). स्ट्रिंग सिद्धान्त को विभिन्न चित्रों, सूत्रों, चलचित्रों और स्फुरण दृश्यों द्वारा समझाया जा रहा है।
 Beyond String Theory – A project by a string physicist explaining aspects of string theory to a broad audience.
 Spinning the Superweb: Essays on the History of Superstring Theory – A Science Studies' approach to the history of string theory (an elementary knowledge of string theory is required).

विमा
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